學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測項目四：動力蓄電池系統(tǒng)傳感器原理與檢測項目四：動力蓄電池系統(tǒng)傳感器原理與檢測01任務導入02任務資訊03任務實施04任務總結(jié)學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務導入任務導入你是比亞迪4Ｓ店維修技師，客戶反映打開起動開關(guān)后儀表板上有多個故障燈點亮換擋桿撥至

Ｄ位或Ｒ位，車輛均無法正常行駛。請你在遵守車輛檢測安全規(guī)則的情況下，制訂合理的方案，完成動力蓄電池電流傳感器的檢測，如果必要的話，還需要進行舊件拆卸和新件安裝。希望你通過這次實踐，不僅學會如何操作，更能體會到作為一名技師的責任和樂趣。準備好了嗎？讓我們開始吧！。準備好了嗎？讓我們開始吧！電流傳感器：能夠?qū)崟r、準確地測量動力蓄電池系統(tǒng)中的電流大小和方向，為BMS提供重要的數(shù)據(jù)支持。任務資訊電流傳感器：對電流的監(jiān)測，BMS可以更精確地評估電池的充放電狀態(tài)，進行電池剩余電量(SOC)的估算，以及實現(xiàn)過流保護等。電流傳感器安裝位置：（1）電流傳感器一般使用霍爾式電流傳感器，通常具有專門的外殼對內(nèi)部的傳感元件和電路進行保護。（2）將電流傳感器安裝在電池組的總正或總負端，能夠直接測量電池組的總電流，為BMS提供全面的電流信息。一、動力蓄電池電流傳感器的結(jié)構(gòu)圖4-1-1動力蓄電池系統(tǒng)電流傳感器學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測圖4-1-2霍爾式電流傳感器任務資訊二、動力蓄電池電流傳感器的工作原理電流傳感器的工作原理是基于霍爾效應的基本原理，當被測電流通過一根導線時，會在導線周圍產(chǎn)生一個磁場，該磁場的大小與被測電流成正比。磁路系統(tǒng)將這個磁場集中并引導至霍爾元件，霍爾元件在磁場的作用下產(chǎn)生霍爾電壓，由于霍爾元件輸出的霍爾電壓非常微弱，需要經(jīng)過信號處理電路進行放大、濾波等處理后，才能得到一個與被測電流成正比的電壓信號。圖4-1-4旋變傳感器輸出信號霍爾效應當電流通過置于磁場中的導體時，在導體的垂直方向上會產(chǎn)生一個電勢差，這個現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應。所產(chǎn)生的電勢差則被稱為霍爾電壓。從本質(zhì)上講，霍爾效應是由于帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導致在導體的兩側(cè)積累電荷，從而形成電勢差。學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務資訊三、動力蓄電池電流傳感器的特點1.優(yōu)點1）結(jié)構(gòu)簡單

霍爾式電流傳感器的構(gòu)造相對不復雜，主要由霍爾元件、磁路系統(tǒng)、信號處理電路和外殼等部分組成。2）成本低

由于結(jié)構(gòu)簡單，所需的零部件較少，并且生產(chǎn)工藝相對不復雜。使得霍爾式電流傳感器在原材料采購、生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)的成本都相對較低。3）響應速度快

基于霍爾效應的原理，當被測電流通過導線產(chǎn)生磁場，霍爾元件能迅速感應到磁場變化并產(chǎn)生霍爾電壓。4）電氣隔離性能好5）易于安裝和維護2.缺點1）易受外界磁場干擾

由于霍爾式電流傳感器工作原理依賴于對磁場的感應，當周圍環(huán)境中存在其他強磁場時，這些干擾磁場會疊加到被測電流產(chǎn)生的磁場中，使傳感器測量到的磁場強度發(fā)生變化，從而影響測量結(jié)果的準確性。2）霍爾電壓微弱需處理霍爾元件輸出的霍爾電壓通常非常微弱，一般在毫伏甚至微伏級別，無法直接滿足后續(xù)測量和控制的需求，

這就需要通過信號處理電路對其進行放大、濾波、整形等一系列復雜處理。3）受溫度影響較大溫度的變化會對霍爾元件的靈敏度系數(shù)及磁路系統(tǒng)的磁導率等參數(shù)產(chǎn)生影響。學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務資訊四、動力蓄電池電流傳感器的應用01電池充放電狀態(tài)評估在車輛電流傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測充放電電流的大小和方向，BMS依據(jù)這些精確的數(shù)據(jù)可以準確判斷電池是處于充電、放電還是靜置狀態(tài)。若電流出現(xiàn)異常波動，BMS能夠及時調(diào)整充電策略，防止因過充或充電不均導致電池性能下降甚至出現(xiàn)安全隱患。02電池剩余電量精準估算在電流傳感器所提供的準確電流信息是SOC估算的關(guān)鍵依據(jù)之一。

目前，常用的SOC估算方法，如安時積分法、卡爾曼濾波法等，都需要依賴精確的電流測量數(shù)據(jù)。通過對一段時間內(nèi)充放電電流的積分計算，結(jié)合電池的初始電量和其他相關(guān)參數(shù)，BMS可以較為準確地估算出電池的剩余電量。03過流保護功能車輛高速行駛時，驅(qū)動電機需要持續(xù)穩(wěn)定地輸出高功率，以克服空氣阻力和維持車速。

旋變傳感器此時不間斷地為控制系統(tǒng)提供電機轉(zhuǎn)子的精確位置和轉(zhuǎn)速信息，控制系統(tǒng)據(jù)此實時調(diào)整電機的輸出功率，確保車輛能夠穩(wěn)定地保持在設定車速。學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務資訊五、動力蓄電池電流傳感器的測試方法電流傳感器的電路圖如圖所示，對電流傳感器的電源電壓和信號電壓可使用萬用表進行測量，將表筆分別連接到電源端和搭鐵端，測量其電壓值。圖4-1-5動力蓄電池電流傳感器電路圖學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務資訊六、動力蓄電池電流傳感器發(fā)展趨勢隨著據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)2023年中國電流傳感器市場規(guī)模為6.88億美元，預計2030年將達到15.72億美元，屆時全球占比將達到,23.66％，市場規(guī)模的快速增長主要得益于新能源汽車、充電樁、可再生能源等新興領(lǐng)域的發(fā)展對電流傳感器的需求不斷增加。更進一步優(yōu)化霍爾元件的性能，提高其靈敏度和線性度，降低噪聲和溫度漂移。另一方面，開發(fā)更先進的信號處理算法和技術(shù)，如采用人工智能算法對測量數(shù)據(jù)進行分析和處理，實時補償測量誤差，提高測量精度。國內(nèi)企業(yè)在電流傳感器領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新不斷加快，性能逐漸與國際品牌媲美，國產(chǎn)傳感器在測量范圍、精度、響應時間等技術(shù)參數(shù)上，已能滿足大多數(shù)應用場景的需求，如芯森電子的

ＣＭ１Ａ

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系列高精度電流傳感器，采用先進的閉環(huán)霍爾技術(shù)，精度高達0.2％。想一想查詢更多的資料，與同學分享我國電流傳感器發(fā)展的最新趨勢。學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務實施一、任務準備二、實操演練任務1動力蓄電池電流傳感器檢測（1）硬件檢查：對驅(qū)動電機旋變傳感器外觀及安裝狀態(tài)進行檢查，檢查內(nèi)容見表4-1-2。表4-1-2動力蓄電池電流傳感器外觀及安裝狀態(tài)檢查（2）畫電路圖：查閱相關(guān)維修手冊，在下面畫電流傳感器相關(guān)電路圖。（3）測量電流傳感器：以實驗車輛為例,對電流傳感器進行測量，并將檢測結(jié)果及維修意見填入表4-1-3中。（4）檢查：根據(jù)表4-1-3測量結(jié)果對故障部位進行維修,維修后重新對該功能進行檢查,并將檢查結(jié)果記錄在下表表4-1-3電流傳感器測量學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務評價學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測學習情境評價表學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測任務總結(jié)學習任務1動力蓄電池電流傳感器原理與檢測學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測任務導入任務導入你是比亞迪4Ｓ店維修技師，客戶反映打開起動開關(guān)后儀表板上有多個故障燈點亮換擋桿撥至

Ｄ位或Ｒ位，車輛均無法正常行駛。請你在遵守車輛檢測安全規(guī)則的情況下，制訂合理的方案，完成動力蓄電池電壓傳感器的檢測，如果必要的話，還需要進行舊件拆卸和新件安裝。希望你通過這次實踐，不僅學會如何操作，更能體會到作為一名技師的責任和樂趣。準備好了嗎？讓我們開始吧！趣。準備好了嗎？讓我們開始吧！學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測電壓傳感器：實時、精準地反饋動力蓄電池電壓是確保動力蓄電池可靠運行的必要條件。任務資訊電壓傳感器：動力蓄電池的電壓信息能夠直接反映電池的充放電狀態(tài)、剩余電量以及健康狀況。同時通過對電池組中各單體電池電壓的監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)電池的不均衡現(xiàn)象，避免因單體電池差異導致的電池性能下降和安全隱患。電壓傳感器安裝位置：（1）隨著半導體工藝集成度的提高，很多大型半導體生產(chǎn)企業(yè)均面向BMS開發(fā)了專用集成芯片(IC)，通過將幾百個“電壓表”集成在芯片上，留出對外的測量引腳與導線和電芯相接，即可完成電壓采集硬件電路的搭建。一、動力蓄電池電壓傳感器的結(jié)構(gòu)圖4-2-1動力蓄電池電壓傳感器學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測任務資訊二、動力蓄電池電壓傳感器的工作原理電壓傳感器在BMS分壓式電壓傳感器結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，適用于對精度要求不是特別高的場合，它由多個高精度電阻串聯(lián)組成分壓電路，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，將電池電壓按比例分配到各個電阻上，通過測量其中一個電阻兩端的電壓，就可以間接得到電池的電壓值。圖4-2-2歐姆定律學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測任務資訊三、動力蓄電池電壓傳感器的特點1.優(yōu)點1）結(jié)構(gòu)簡單

分壓式電壓傳感器主要由多個高精度電阻串聯(lián)組成分壓電路，其組成結(jié)構(gòu)相對其他類型的電壓傳感器而言較為簡單，沒有復雜的電磁感應部件或光電轉(zhuǎn)換元件。2）成本較低由于分壓式電壓傳感器主要由電阻等基礎(chǔ)電子元件構(gòu)成，這些元件在市場上較為常見且價格相對低廉，無須使用昂貴的特殊材料或復雜的制造工藝。3）易于實現(xiàn)

基于其簡單的結(jié)構(gòu)和原理，分壓式電壓傳感器在實際應用中的安裝和調(diào)試過程相對簡便。4）適用于多種場景可以根據(jù)不同的電池電壓范圍和測量需求，通過合理選擇分壓電阻的阻值，靈活調(diào)整分壓比，從而滿足不同應用場景下的電壓采集需求。2.缺點1）測量精度受電阻精度影響大

分壓式電壓傳感器的測量原理依賴于電阻分壓網(wǎng)絡，其測量精度與分壓電阻的精度緊密相關(guān)，如果分壓電阻本身的阻值存在偏差，那么根據(jù)分壓公式計算出的電壓值也會不準確。2）溫度漂移影響測量結(jié)果分壓電阻的阻值會隨溫度發(fā)生變化，即存在溫度漂移現(xiàn)象，在不同的溫度環(huán)境下，電阻的阻值改變會導致分壓比發(fā)生變化，從而使測量的電壓值出現(xiàn)偏差。3）抗干擾能力相對較弱由于分壓式電壓傳感器的信號較為微弱，在傳輸過程中容易受到外界電磁干擾的影響。學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測任務資訊四、動力蓄電池電壓傳感器的應用01SOC估算電壓信號是估算SOC

的重要依據(jù)之一，例如在常見的開路電壓法中可通過測量電池的開路電壓來估算SOC，因為電池的開路電壓與

SOC之間存在一定的對應關(guān)系。學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測02電池均衡控制電池組中各單體電池之間可能會出現(xiàn)電壓不均衡的情況，這會影響電池組的整體性能和壽命，通過對各單體電池電壓信號的采集與分析，可以判斷電池的不均衡程度和狀態(tài)。03過壓、欠壓保護當電池電壓超過或低于設定的閾值時，可能會對電池造成損壞，甚至引發(fā)安全隱患，電壓傳感器實時采集電池電壓信號，一旦檢測到過壓或欠壓情況，BMS會立即采取措施，如切斷充電或放電回路。任務資訊五、動力蓄電池電壓傳感器的測試方法動力蓄電池系統(tǒng)BMS的電路圖如圖

所示，對BMS

的電源電壓可使用萬用表進行測量，將表筆分別連接到電源端和搭鐵端，測量其電壓值。圖4-2-4動力蓄電池系統(tǒng)BMS電路圖學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測任務資訊六、動力蓄電池電壓傳感器發(fā)展趨勢隨著新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，對動力蓄電池電壓信號采集的精度和可靠性要求越來越高。未來傳感器制造商將不斷研發(fā)新型傳感器，采用更先進的材料和制造工藝，提高傳感器的性能。自動化的信號處理系統(tǒng)能夠根據(jù)電池的實時狀態(tài)自動調(diào)整采集參數(shù)和處理策略，提高系統(tǒng)的適應性和智能化水平。在新能源汽車產(chǎn)銷量繼續(xù)保持增長、新能源汽車技術(shù)不斷升級以及BMS

對電壓傳感器精度和可靠性要求不斷提高的背景下，預計我國動力蓄電池電壓傳感器市場將繼續(xù)保持較高的增長速度。國產(chǎn)傳感器在測量范圍、精度、響應時間等技術(shù)參數(shù)上，已能滿足大多數(shù)應用場景的需求。

深圳科敏傳感集團于2024年

推出應用在電池包的低成本無線電壓溫度一體化傳感器，結(jié)合了高精度電壓傳感器、溫度傳感器以及無線通信技術(shù)，實現(xiàn)了對電池包內(nèi)部電壓和溫度的實時監(jiān)測。想一想查詢更多的資料，與同學分享我國電壓傳感器發(fā)展的最新趨勢。學習任務2動力蓄電池電壓傳感器原理與檢測任務實施一、任務準備二、實操演練任務1動力蓄電池電壓傳感器檢測（1）硬件檢查：對動力蓄電池電壓傳感器外觀及安裝狀態(tài)進行檢查，檢查內(nèi)容見表4-2-2。表4-2-2動力蓄電池電壓傳感器外觀及安裝狀態(tài)檢查（2